1. İnteqrasiya edilmiş sxemlər haqqında
1.1 İnteqral sxemlərin anlayışı və doğulması
İnteqrasiya edilmiş dövrə (IC): tranzistorlar və diodlar kimi aktiv cihazları bir sıra xüsusi emal üsulları vasitəsilə rezistorlar və kondansatörlər kimi passiv komponentlərlə birləşdirən cihaza aiddir.
Yarımkeçirici üzərində (məsələn, silikon və ya qallium arsenid kimi birləşmələr) müəyyən dövrə birləşmələrinə uyğun olaraq "inteqrasiya edilmiş" və sonra xüsusi funksiyaları yerinə yetirmək üçün qabıqda qablaşdırılan dövrə və ya sistem.
1958-ci ildə Texas Instruments (TI) şirkətində elektron avadanlıqların miniatürləşdirilməsinə cavabdeh olan Cek Kilbi inteqral sxemlər ideyasını irəli sürdü:
“Kondensatorlar, rezistorlar, tranzistorlar və s. kimi bütün komponentlər bir materialdan hazırlana bildiyinə görə, mən onları yarımkeçirici materialın üzərində düzəldin və sonra tam dövrə yaratmaq üçün bir-birinə birləşdirməyin mümkün olacağını düşündüm”.
12 sentyabr və 19 sentyabr 1958-ci il tarixlərində Kilby inteqral sxemin doğulmasını qeyd edən müvafiq olaraq faza keçid osilatorunun və tetikleyicinin istehsalını və nümayişini tamamladı.
2000-ci ildə Kilbi fizika üzrə Nobel mükafatına layiq görülüb. Nobel Mükafatı Komitəsi bir dəfə Kilbinin “müasir informasiya texnologiyalarının əsasını qoyduğunu” şərh etdi.
Aşağıdakı şəkildə Kilby və onun inteqral sxem patenti göstərilir:
1.2 Yarımkeçiricilərin istehsalı texnologiyasının inkişafı
Aşağıdakı şəkildə yarımkeçiricilərin istehsalı texnologiyasının inkişaf mərhələləri göstərilir: 
1.3 İnteqrasiya edilmiş dövrə sənayesi zənciri
Yarımkeçirici sənaye zəncirinin tərkibi (əsasən inteqral sxemlər, o cümlədən diskret qurğular) yuxarıdakı şəkildə göstərilmişdir:
- Fables: İstehsal xətti olmayan məhsullar dizayn edən şirkət.
- IDM: Integrated Device Manufacturer, inteqrasiya olunmuş cihaz istehsalçısı;
- IP: Circuit modul istehsalçısı;
- EDA: Elektron Dizayn Avtomatik, elektron dizayn avtomatlaşdırılması, şirkət əsasən dizayn alətləri təqdim edir;
- tökmə; çip istehsalı xidmətləri göstərən vafli tökmə zavodu;
- Qablaşdırma və sınaq tökmə şirkətləri: əsasən Fables və IDM-ə xidmət göstərir;
- Materiallar və xüsusi avadanlıq şirkətləri: əsasən çip istehsal edən şirkətləri lazımi material və avadanlıqla təmin edir.
Yarımkeçirici texnologiyasından istifadə etməklə istehsal olunan əsas məhsullar inteqral sxemlər və diskret yarımkeçirici cihazlardır.
İnteqral sxemlərin əsas məhsullarına aşağıdakılar daxildir:
- Tətbiqə Xüsusi Standart Hissələr (ASSP);
- Mikroprosessor vahidi (MPU);
- Yaddaş
- Tətbiqə Xüsusi İnteqrasiya edilmiş Circuit (ASIC);
- Analoq dövrə;
- Ümumi məntiq sxemi (Logical Circuit).
Yarımkeçirici diskret cihazların əsas məhsullarına daxildir:
- diod;
- tranzistor;
- Enerji Cihazı;
- Yüksək Gərginlikli Cihaz;
- Mikrodalğalı Cihaz;
- Optoelektronika;
- Sensor cihazı (Sensor).
2. İnteqrasiya edilmiş sxemlərin istehsalı prosesi
2.1 Çip istehsalı
Silikon vaflidə eyni vaxtda onlarla, hətta on minlərlə xüsusi çip hazırlana bilər. Silikon vafli üzərində çiplərin sayı məhsulun növündən və hər bir çipin ölçüsündən asılıdır.
Silikon vaflilərə adətən substratlar deyilir. Silikon vaflilərin diametri illər keçdikcə artmaqdadır, başlanğıcda 1 düymdən az olan 12 düymdən (təxminən 300 mm) indi və 14 düym və ya 15 düymədək keçid mərhələsindədir.
Çip istehsalı ümumiyyətlə beş mərhələyə bölünür: silikon vafli hazırlanması, silikon vafli istehsalı, çip testi/toplanması, montaj və qablaşdırma və yekun sınaq.
(1)Silikon vafli hazırlanması:
Xammalı hazırlamaq üçün qumdan silisium çıxarılır və təmizlənir. Xüsusi bir proses müvafiq diametrli silisium külçələri istehsal edir. Sonra külçələr mikroçiplər hazırlamaq üçün nazik silikon vaflilərə kəsilir.
Vaflilər qeydiyyat kənarı tələbləri və çirklənmə səviyyələri kimi spesifik spesifikasiyalara uyğun hazırlanır.
(2)Silikon vafli istehsalı:
Çip istehsalı kimi də tanınan çılpaq silikon vafli silikon vafli istehsal zavoduna çatır və sonra müxtəlif təmizləmə, plyonka formalaşması, fotolitoqrafiya, aşındırma və dopinq mərhələlərindən keçir. İşlənmiş silikon vafli silikon vafli üzərində daimi olaraq həkk olunmuş tam inteqral sxemlərə malikdir.
(3)Silikon vaflilərin sınaqdan keçirilməsi və seçilməsi:
Silikon vafli istehsalı başa çatdıqdan sonra, silikon vaflilər sınaq/çeşidləmə sahəsinə göndərilir, burada fərdi çiplər yoxlanılır və elektriklə sınaqdan keçirilir. Daha sonra məqbul və qəbuledilməz çiplər çeşidlənir və qüsurlu çiplər qeyd olunur.
(4)Quraşdırma və qablaşdırma:
Gofret sınağı/çeşidlənməsindən sonra vaflilər fərdi çipləri qoruyucu boru paketinə qablaşdırmaq üçün montaj və qablaşdırma mərhələsinə daxil olurlar. Substratın qalınlığını azaltmaq üçün vaflinin arxa tərəfi üyüdülür.
Hər bir vaflinin arxasına qalın plastik plyonka yapışdırılır, sonra isə almaz ucluqlu mişar bıçağı hər bir vafli üzərindəki çipləri ön tərəfdəki xətlər boyunca ayırmaq üçün istifadə olunur.
Silikon vaflinin arxasındakı plastik film silikon çipinin düşməsini qoruyur. Yığma zavodunda yaxşı çiplər sıxılır və ya montaj paketi yaratmaq üçün boşaldılır. Daha sonra çip plastik və ya keramika qabığında möhürlənir.
(5)Yekun sınaq:
Çipin funksionallığını təmin etmək üçün hər bir qablaşdırılmış inteqral sxem istehsalçının elektrik və ətraf mühit xarakteristikası parametrlərinin tələblərinə cavab vermək üçün sınaqdan keçirilir. Son sınaqdan sonra çip xüsusi yerdə yığılmaq üçün müştəriyə göndərilir.
2.2 Proses bölməsi
İnteqrasiya edilmiş dövrə istehsal prosesləri ümumiyyətlə aşağıdakılara bölünür:
Ön tərəf: Front-end prosesi ümumiyyətlə tranzistorlar kimi cihazların istehsal prosesinə aiddir, əsasən izolyasiyanın formalaşması prosesləri, qapı quruluşu, mənbə və drenaj, kontakt dəlikləri və s.
Arxa tərəf: Arxa uç prosesi əsasən elektrik siqnallarını çipdə müxtəlif cihazlara ötürə bilən qarşılıqlı əlaqə xətlərinin formalaşmasına aiddir, o cümlədən, qarşılıqlı əlaqə xətləri arasında dielektrik çökmə, metal xəttin formalaşması və qurğuşun yastığı əmələ gəlməsi kimi proseslər.
Orta mərhələ: Tranzistorların işini yaxşılaşdırmaq üçün 45nm/28nm-dən sonra qabaqcıl texnologiya qovşaqları yüksək k-kapılı dielektriklərdən və metal qapı proseslərindən istifadə edir və tranzistor mənbəyi və drenaj strukturu hazırlandıqdan sonra əvəzedici qapı prosesləri və yerli qarşılıqlı əlaqə prosesləri əlavə edir. Bu proseslər front-end prosesi ilə back-end proses arasındadır və ənənəvi proseslərdə istifadə olunmur, ona görə də orta mərhələ prosesləri adlanır.
Adətən, təmas çuxurunun hazırlanması prosesi ön uç prosesi ilə arxa uc prosesi arasında ayırıcı xəttdir.
Əlaqə çuxuru: birinci qat metal birləşmə xəttini və substrat qurğusunu birləşdirmək üçün silikon vaflidə şaquli olaraq həkk olunmuş deşik. O, volfram kimi metal ilə doldurulur və cihazın elektrodunu metal birləşmə təbəqəsinə aparmaq üçün istifadə olunur.
Delik vasitəsilə: Bu, iki metal təbəqə arasındakı dielektrik təbəqədə yerləşən və ümumiyyətlə mis kimi metallarla doldurulmuş metal qarşılıqlı əlaqə xətlərinin iki bitişik təbəqəsi arasındakı əlaqə yoludur.
Geniş mənada:
Front-end prosesi: Geniş mənada inteqral sxemlərin istehsalı həmçinin sınaq, qablaşdırma və digər addımları əhatə etməlidir. Sınaq və qablaşdırma ilə müqayisədə komponent və qarşılıqlı əlaqə istehsalı inteqral sxem istehsalının birinci hissəsidir və kollektiv şəkildə ön uç prosesləri adlandırılır;
Back-end prosesi: Test və qablaşdırma back-end prosesləri adlanır.
3. Əlavə
SMIF: Standart Mexaniki İnterfeys
AMHS: Avtomatlaşdırılmış Material Təhvil Sistemi
OHT: Üst qaldırıcının ötürülməsi
FOUP: Ön Açılan Vahid Pod, 12 düym (300 mm) vaflilərə eksklüziv
Daha önəmlisi,Semicera təmin edə bilərqrafit hissələri, yumşaq/bərk keçə,silisium karbid hissələri, CVD silisium karbid hissələri, vəSiC/TaC örtüklü hissələr30 gün ərzində tam yarımkeçirici prosesi ilə.Çində uzunmüddətli tərəfdaşınız olmağı ürəkdən gözləyirik.
Göndərmə vaxtı: 15 avqust 2024-cü il